L’anévrisme de l’aorte abdominale (AAA) représente un problème majeur de santé publique et est associé à des taux extrêmement élevés de mortalité en cas de rupture aortique. Il est classiquement associé à l’athérosclérose et aux facteurs de risque cardiovasculaires, à l’exception du diabète qui jouerait un rôle protecteur dans la maladie. Bien que certaines études aient montré une infiltration de macrophages et une modification de l’expression des micro-ARNs dans la paroi anévrismale, leurs rôles respectifs dans le développement de l’AAA ne sont pas encore totalement élucidés. Même si les modèles expérimentaux classiques sont utiles pour adresser cette question, ils ne miment pas parfaitement la physiopathologie humaine. Nous avons développé un nouveau modèle d’AAA associant application topique d’élastase et neutralisation systémique du TGFβ permettant de reproduire les principales caractéristiques de l’AAA humain et induisant une rupture aortique. Les objectifs de ce travail étaient de: -1/ Caractériser le phénotype des monocytes/ macrophages dans ce modèle murin d’AAA. -2/ D’étudier l’expression des micro-ARNs dans ce modèle. -3 / Les mécanismes impliqués dans la relation négative entre diabète et AAA étant à ce jour peu connus, le 3ème objectif était de mettre en place une étude clinique afin d’étudier l’expression des micro-ARNs chez des patients diabétiques ayant un AAA.L’application d’élastase associée à la neutralisation du TGFβ chez des souris C57/Bl6j entrainait une augmentation significative de la densité de macrophages infiltrés dans le tissu aortique anévrismal. L’analyse des tissus aortiques a montré des modifications significatives des marqueurs des macrophages pro-inflammatoires dits « M1 » et des marqueurs des macrophages impliqués dans la réparation tissulaire, dits « M2 ». Afin de mieux comprendre le rôle des macrophages dans ce modèle murin, des injections de clodronate ont été réalisées pour dépléter ces cellules. L’injection de clodronate diminuait de façon significative la dilatation anévrismale et prévenait la rupture. Ceci était associé à une préservation de la matrice extracellulaire et une modification de l’expression de certains marqueurs des macrophages, dont l’arginase-1 (ARG1), molécule impliquée dans la réparation tissulaire. La proportion de macrophages exprimant l’ARG1 augmentait en fonction de la sévérité de l’AAA. Enfin, la neutralisation du TGFβ induisait une diminution significative d’un type particulier de monocytes dits « Sat-Mono», impliqués dans la fibrose. Cette étude a ainsi montré le rôle des macrophages dans le développement et la rupture anévrismale avec une modification de leur phénotype. 752 micro-ARNs ont ensuite été analysés dans le tissu aortique, ce qui a permis d’identifier les micro-ARNs dont l’expression était modifiée dans ce modèle par rapport au groupe contrôle. Enfin, l’expression des micro-ARNs a été recherché chez l’homme en mettant en place une étude clinique. Bien que l’AAA chez l’homme soit classiquement associé à l’athérosclérose et aux facteurs de risque cardiovasculaire, il est paradoxalement négativement associé au diabète. Les mécanismes en cause sont encore peu connus. Nous avons comparé l’expression des micro-ARNs entre des patients diabétiques et non-diabétiques présentant un AAA. Cette étude pilote a permis d’identifier des cibles potentielles impliquées dans l’association négative entre diabète et AAA. / Abdominal aortic aneurysm (AAA) is a major public health concern and is associated with extremely high rates of mortality in case of aortic rupture. AAA is most often associated with atherosclerosis and cardiovascular risk factors, except diabetes that may rather play a protective role in the disease. Even though several studies have highlighted an infiltration of macrophages and changes of the expression of micro-RNAs in the aneurysmal wall, their role in AAA is still not fully understood. While experimental animal models are very useful to address this question, none of them perfectly mimics human pathophysiology. We recently created a new murine model of AAA based on topic application of elastase on the aorta associated with systemic TGFβ neutralization which reproduces the main human features of AAA and leads to fatal aortic rupture. The aims of this study were: -1/ Characterize the phenotype of monocytes/ macrophages in this murine model of AAA. -2/ Study the expression of micro-RNAs in this model. -3/ As the mechanisms involved in the negative association between diabetes and AAA are still poorly known, the third goal was to mount a clinical study to compare the expression of micro-RNAs between diabetic and non-diabetic patients with AAA. Topic application of elastase associated with systemic TGFβ neutralization in C57/Bl6j male mice led to a significant increase of macrophage infiltration in the aneurysmal tissue. This was associated with changes of the gene expression of the markers of the pro-inflammatory macrophages, called “M1” and of the macrophages involved in wound healing, called “M2”. To investigate the role of macrophages in this model, we used liposomes containing clodronate injections to deplete these cells. This led to significant decrease of the aortic dilatation and prevented rupture. This was associated with a better preservation of the extracellular matrix and significant changes in the gene expression of the markers of macrophages including arginase-1 (ARG1), a molecule involved in would healing. The proportion of macrophages expressing ARG1 increased with the severity of the AAA. At last, TGFβ neutralization led to a significant decrease of a population of macrophages involved in fibrosis, called “Sat-Mono”. This study highlighted the role and the phenotypic changes of macrophages during AAA development. We then analyzed the expression of 752 micro-RNAs in the aneurysmal aortic tissue which allowed identifying the micro-RNAs whose expression varied in the murine model. At last, the expression of micro-RNAs was investigated in patients with AAA. We compared the expression of micro-RNAs between diabetic and non-diabetic patients with AAA. This pilot study led to the identification of micro-RNAs that could potentially represent new targets involved in the negative association between diabetes and AAA.

La Macroglobulinémie de Waldenström (MW) est un type de lymphome à cellules B de faible grade dont la pathogénèse est caractérisée par différents stades de progression. La MW asymptomatique n’occasionne pas de symptômes sévères chez les patients qui en sont atteints et nécessite une observation régulière mais pas de traitement. Elle peut évoluer en une forme symptomatique aux effets nocifs qui requiert un traitement par chimiothérapie. Le développement de la MW est généralement précédé par l’apparition d’un syndrome précurseur appelé Gammapathie Monoclonale de Signification Indéterminée à Immunoglobuline M (GMSI à IgM). Bien que les conséquences cliniques des formes asymptomatique et symptomatique de la maladie soient dramatiquement différentes pour les patients, au niveau cellulaire peu de différences permettant d’expliquer ce contraste ont été identifiées. Les mécanismes moléculaires de progression de la maladie restent donc majoritairement à élucider.Les exosomes sont des vésicules d’une taille de 40 à 100 nanomètres sécrétées par les cellules. Ils assurent le transport de protéines, de lipides et de molécules d’ARN ou d’ADN entre les cellules de l'organisme et constituent ainsi un moyen de communication intercellulaire. Ces propriétés permettent aux exosomes de conditionner le microenvironnement tumoral afin de le rendre favorable à la survie et la dissémination des cellules tumorales.Le but de cette étude est d’analyser le contenu des exosomes circulants chez les patients atteints de MW afin d’identifier des microARNs exprimés différentiellement en fonction du stade de progression de la maladie.Pour cela, les exosomes présents dans le sang circulant de patients à différents stades de la maladie (GMSI à IgM, MW asymptomatique et MW symptomatique) et d’individus sains ont été isolés. Le contenu en microARNs de ces exosomes a été analysé dans un premier temps par qRT-PCR puis par une technique utilisant la cytométrie de flux. Ces analyses ont permis d’identifier un groupe de microARNs dont l’expression corrèle directement ou inversement avec la progression de la maladie.En parallèle, l’ADN contenu dans les exosomes de certains de ces échantillons a également été extrait afin de détecter la fraction de variants mutés pour MYD88, un gène muté chez environ 90% des patients atteints de MW. Cette analyse permettra d’identifier une potentielle corrélation entre la progression de la maladie, la fraction de variants mutés de MYD88 et l’expression de certains microARNs dans les exosomes circulants. / Waldenström Macroglobulinemia (WM) is a low- grade B-cell lymphoma with a heterogenous clinical presentation. In patients with the asymptomatic form of the disease, no severe symptoms are observed and only monitoring is recommended. However, it can evolve into symptomatic WM in which case the patients will require treatment with chemotherapy .In many patients, the diagnosis is preceded with an asymptomatic precursor state of IgM monoclonal gammopathy of undetermined significance (MGUS). To date, the molecular mechanisms involved in the progression from asymptomatic WM to symptomatic WM remain to be elucidated.Exosomes are small vesicles secreted by cells with a size ranging from 40 to 100 nanometers that mediate the transfer of nucleic acids, proteins and lipids between distant cells in the organism. Exosomes enable communication between cells and the conditioning of distant tissues throughout the body.The goal of this study is to analyze the microRNA content of circulating exosomes in patients at different stages of WM progression to identify microRNAs which expression correlates with disease progression.Exosomes were isolated from the peripheral blood of healthy individuals and patients with WM at different stages (IgM MGUS, asymptomatic WM and symptomatic WM). The microRNA content of these exosomes was analyzed first by qRT-PCR and then by a technique involving flow cytometry. These analyses revealed a group of microRNAs which expression correlated directly or inversely with disease progression.In parallel, the DNA content of some of the exosomes was extracted in order to detect the fraction of mutated MYD88, a gene mutated in approximately 90% of patients with WM. This could potentially identify a correlation between disease progression, the fraction of mutated MYD88 and the expression of specific microRNAs in circulating exosomes.

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est le rhumatisme inflammatoire chronique le plus fréquent avec une prévalence mondiale qui varie selon les pays mais se situe aux alentours de 0,5% dans le monde. La PR est caractérisée par une atteinte articulaire souvent bilatérale et symétrique, évoluant par poussées inflammatoires, une production d'auto-anticorps, une destruction du cartilage et de l'os entrainant des déformations. La PR peut survenir à tous les âges mais apparaît le plus souvent entre 40 et 60 ans, avec une forte prédominance féminine (3 : 1). Il existe des variations géographiques au sein d'un même continent ou d'un même pays en raison de facteurs environnementaux, immunologiques mais aussi génétiques. Depuis bientôt 40 ans, l’implication du gène HLA-DRB1 est connue. Les études à grande échelle sur tout le génome ont permis d’identifier 110 nouveaux polymorphismes qui n’expliquent qu’une partie de la composante génétique de la PR. Ces études ont été principalement menées dans les populations d’Amérique du Nord, d’Asie ou d’Europe du Nord. L’objectif de ma thèse était donc d’étudier des facteurs génétiques de prédisposition à la PR 1) codant pour des microARNs ou mARNs, 2) dans deux populations jusqu’ici peu ou pas étudiées, et 3) portés par le chromosome X.Pour cela, j’ai travaillé sur deux ethnies différentes (Tunisienne et Française) afin d’effectuer une étude d’association « cas-contrôle » via une approche « gènes candidats». J’ai genotypé 3 polymorphismes (SNPs) sur le locus Xq28, et 2 SNPs sur le gène REL et quantifié le niveau d’expression de 13 micro-ARNs (miR-363, miR-106a, miR-20b, miR-188, miR-92a, miR-532, miR-652, miR-221, miR-222, miR-223, miR-98, let-7f miR-718 et miR-3202) situés sur le chromosome X. J’ai également évalué les composantes HLA et l’épitope partagé (EP) dans ces deux populations. J’ai effectué une analyse des haplotypes et du degré de déséquilibre de liaison (LD) pour chaque locus. Enfin j’ai validé mes résultats grâce à des méta-analyses.Mes résultats sur un échantillon cas/témoins de 995 individus montrent que les locus Xq28 et REL sont fortement associés à la PR chez les femmes Tunisiennes et Françaises, avec des différences entre ces deux populations. Les résultats des allèles du complexe HLA-DRB1 pourraient expliquer ces différences puisque ce ne sont pas les mêmes allèles HLA-DRB1 qui prédominent dans les deux populations. Parmi les 11 micro-ARNs étudiés, deux ne sont pas détectables (miR-718 et miR-3202) dans les PBMCs des patients atteints de PR, cinq (miR-221, miR-222, miR-223, miR-106a, miR-98) montrent une différence statistique d’expression entre les femmes contrôles et les femmes PR, et 6 (let-7f, miR-188, miR-652, miR-20b, miR-363, miR-92a) ne montrent aucune différences entre les deux groupes. Le cluster miR-221-222 montre une corrélation avec le génotype (AA+AG) de SNP rs3761548 et (AG+GG) versus (AA) et rs2223356 du gène FoxP3 chez les patients atteints de PR seulement avec une stratification en fonction du sexe.En conclusion, cette étude de 3 types de facteurs génétiques de prédisposition à la PR apporte un éclairage nouveau aux précédentes études Asiatiques ou d’Europe et d’Amérique du Nord, mettant en évidence des différences ethniques et géographiques. Des études de génomique fonctionnelle et sur de larges cohortes masculines seront nécessaires pour une meilleure compréhension de la physiopathologie de la PR et de l’importance du chromosome X dans cette maladie. Par ailleurs, le rôle des micro-ARNs en tant que facteurs génétiques de prédisposition de la PR reste peu étudié et mérite de futures explorations. / Rheumatoid arthritis (RA) is the most common chronic inflammatory joint disease with a worldwide prevalence that varies by country but is around 0.5% worldwide. RA is characterized by a bilateral and symmetrical joint disease, relapsing inflammation, production of auto-antibodies, cartilage destruction and bone causing deformations. RA can occur at any age, however, it appears most often between 40 and 60 years, with a strong female predominance (3: 1). There are geographical variations within the same continent or in the same country because of environmental factors, immunological but also genetical reasons. For nearly 40 years, the involvement of the HLA-DRB1 gene is known. Large-scale studies of the genome have identified 110 new polymorphisms (SNPs) that explain only a part of the genetic component of RA. These studies were mainly conducted in North American, Asian and North European populations. The aim of my thesis was to study genetic factors of susceptibility to RA 1) encoding microRNAs and mRNAs, 2) in two unstudied populations, and 3) with a specific focus on the X chromosome.For that, I worked on two different ethnicities (Tunisian and French) to conduct a "case-control" study of association via a "candidate gene" approach. I have genotyped 3 SNPs on the Xq28 locus (rs1059702, rs1059703, rs13397) and two SNPs on the REL gene , and quantified the expression level of 11 micro-RNAs (has_Mir-223, has_Mir-363, has_Mir-106a, 20b-has_Mir, has_Mir-188, has_Mir-92a, has_Mir-532, has_Mir-652, has_Mir-221, has_Mir -222, has_Mir-223, has_Mir-98 and let-7f) located within the X chromosome. I also assessed the HLA components and the shared epitope (SE) in these two populations. I performed a haplotype analysis and a linkage disequilibrium (LD) study for each locus. Finally I validated my results through a Meta-analysis.My results on a case/control sample of 995 individuals show that the Xq28 locus and REL locus are strongly associated with RA in both Tunisian and French women, with however differences between the two populations. The results of the HLA-DRB1 alleles might explain these differences since different HLA-DRB1 alleles predominate in each population. In overall our analysis showed that among the 11 studied X-linked miRNAs, two are not detectable (miR-718 and miR-3202) in PBMCs of RA patients, five (miR-221, miR-222, miR-223, miR-106a, miR-98) show a statistical difference between controls and RA women, and 6 (let-7f, miR-188, miR-652, miR-20b, miR-363, miR-92a) show no differences between controls and RA women. MiR-222 and miR-221 was statically correlation with (AA+AC) versus (CC) FoxP3 SNP rs3761548 and (AG+GG) versus (AA) FoxP3 SNP rs2223356 in RA patients only with gender stratification.In conclusion, this study focusing on three types of genetic predisposition to RA sheds new light on the previous studies from Asia, Northern Europe and America, highlighting ethnical and geographical differences. Functional genomic studies and large male cohorts will be needed for a better understanding of the pathophysiology of RA and to study the importance of the X chromosome in this disease. Moreover, the role of micro-RNAs as genetic factors of RA remains under-studied and needs further exploration.

Chez tous les eucaryotes, la régulation de l’expression génique est primordiale pour le contrôle du cycle cellulaire. Un large éventail de gènes, incluant des régulateurs essentiels du cycle, mais aussi d’autre gènes impliqués dans la transduction du signal, la régulation hormonale et le métabolisme sont ainsi exprimé à certaines phases du cycle. Ces changements sont contrôlés à de multiples niveaux, notamment de façon transcriptionnelle et post-traductionnelle. Chez les mammifères, il est aujourd’hui évident que les micro ARNs contribuent à cette régulation en ciblant spécifiquement les transcrits d’un grand nombre de gènes régulés au cours du cycle. Cependant, nous n’avons que très peu d’informations à ce jour concernant le rôle des petits ARNs sur le contrôle de la prolifération cellulaire chez les plantes. Mes travaux de thèse ont permis de démontrer que la perte d’AGO1 affecte la prolifération cellulaire et l’activité du méristème racinaire. Nous avons également séquencé les transcrits, les petits ARNs et le dégradome à partir de cellules BY-2 synchronisées afin de déterminer le répertoire et la fonction des petit ARNs au cours du cycle cellulaire. / In all eukaryotes, regulated gene expression is key to orchestrate cell cycle progression. Not only genes encoding important core cell cycle regulators, but also genes of a variety of other factors involved in signal transduction, hormonal regulation and metabolic control are expressed at specific time points of the cell cycle. These changes in gene expression are controlled at multiple levels, including transcriptional and post-translational controls. In mammals, it became evident that microRNAs contribute to this regulation by targeting the transcripts of numerous cell cycle-regulated genes. However, in plants we still know little about the regulatory roles of small RNAs in the control of cell proliferation. During my thesis, I showed that depletion of Arabidopsis AGO1 impairs cell proliferation and root meristem activity. To further determine the repertoire and role of sRNAs in cell cycle regulation, we thus sequenced total RNAs and small RNAs, AGO1-associated small RNAs and the RNA degradome of synchronized BY2 cells at S-, G2-, M- and G1-phases of the cell cycle.

La maladie de Chagas est une maladie parasitaire causée par le protozoaire Trypanosoma cruzi et transmise par des insectes hématophages . Elle est composée de 2 phases : la phase aiguë et la phase chronique. Parmi les individus infectés, 30 % développent la forme chronique de la maladie. Les patients présentent des atteintes cardiaques, digestives (œsophage, côlon) et cardiodigestives. Notre étude a été focalisée sur les patients atteints de cardiomyopathie chagasique (CCC). Notre objectif est d’identifier des gènes de susceptibilité pouvant être impliqués dans le développement des formes chroniques. Notre étude a permis de mettre en évidence une variation d’expression de certains gènes entre les CCC et les contrôles. Nous nous sommes également intéressés aux processus épigénétiques pouvant réguler l’expression des gènes. Une étude de la méthylation de l’ADN croisée avec l’étude du transcriptome nous ont permis d’identifier des gènes présentant à la fois des variations d’expression et de méthylation. Pour certains de ces gènes, nous avons démontré que la méthylation est responsable de la variation d’expression observée. Enfin, nous avons étudié un ARN long non-codant, MIAT. Nous avons démontré qu’il est surexprimé chez les CCC par rapport aux contrôles et dans un modèle murin infecté par T. cruzi. De plus, l’analyse de l’expression de micro-ARNs couplée à une analyse de transcriptome nous a permis d'identifier plusieurs micro-ARNs indispensables à la régulation de l’expression des gènes. Enfin, une étude protéomique nous a permis de mettre en évidence une augmentation de la production de protéine pour certains gènes, en lien avec l’augmentation de l’expression observée. / Chagas disease is a parasitic disease caused by the protozoan Trypanosoma cruzi and transmitted by the hematophagous insects. The disease is composed by acute and chronic phases. Among the infected individuals, 30 % develop chronic form. They suffer from heart, digestive (esophagus, colon) and cardiodigestives injury. Our study was focused on patients with dilated chagasic cardiomyopathy (CCC). Our goal is to identify susceptibility genes that may be involved in the development of chronic forms. Our study revealed a variation in the expression of certain genes between CCC group and controls. We are also interested in epigenetic processes that can regulate the expression of genes. A study of the DNA methylation crossed with the transcriptome allowed us to identify genes presenting both variations in expression and methylation. For some of these genes we demonstrated that methylation is responsible for the expression variation observed. Finally, we studied a long non-coding RNA called MIAT. Our study demonstrated that it is overexpressed in CCC compared to controls and in a murine model infected by T. cruzi. Furthermore, the analysis of the expression of micro-RNAs crossed with transcriptome analysis allowed us to identify several micro-RNAs whose functions are essential in the regulation of gene expression. Finally, a proteomic study allowed us to demonstrate an increase in the production of protein for certain genes, correlated with the increase in expression levels observed.